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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein privates,
schnurloses Nebenstellensystem, das schnurlose Gesprächsdienste
in einem privaten Nebenstellensystem, wie etwa einem "PABX" (Private Automatic
Branch Exchange) oder einem Tastensystem (oder Tastentelefonsystem)
bereitstellt.
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CT0
und CT1 waren die ersten Schnurlostelefone. Da die Schnurlostelefone
CT0 und CT1 ein analoges System verwendeten, hatten sie Schwierigkeiten
bei der Sicherung der Gesprächsqualität und der
Zuverlässigkeit
des Informationstransfers zwischen Basisstationen und tragbaren
Vorrichtungen.
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Digitale
Schnurlostelefone CT2 des CAI-Standards (CAI – Common Air Interface) wurden vorgeschlagen,
um die Gesprächsqualität und die Zuverlässigkeit
des Informationstransfers zu verbessern. Das Schnurlostelefon CT2
stellt einen Schnurlos-Gesprächsdienst
auf der Basis des Frequenzmehrfachzugriffs (FDMA)/Zeitmehrfachzugriffs (TDD)
bereit. In ähnlicher
Weise kann das Schnurlostelefon CT2 nicht ohne weiteres einen wirkungsvollen Handover
bereitstellen und verlangt zudem eine Verbindungs-Vermittlungseinrichtung,
wenn eine einzige Antenne verwendet wird.
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DECT
ist eine weitere Schnurlos-Telefontechnik, die vorgeschlagen wird,
um die Gesprächsqualität und die
Zuverlässigkeit
des Informationstransfers zu verbessern. DECT ist ein Schnurlos-Schnittstellensystem,
das durch das European Telecommunications Standards Institute (ETSI)
standardisiert wurde und einen Schnurlos-Gesprächsdienst auf der Basis von
TDMA/TDD bereitstellt. Derartige DECT-Techniken sind in ETS 300
175-1 bis 175-9 und im
europäischen Patent
No. 0486089 (Efficient Carrier Scanning in Terminal), No.
0445887 (Optimization of
Beacon Message Transmission in Base Station) and No.
0587225 (Data Transmission through
DECT Communication Channel) beschrieben.
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Ein
Schnurlos-PABX-System, das DECT-Endgeräteteilnehmer in einem PABX- oder einem Tastensystem
aufnehmen und einen Schnurlos-Kommunikationsdienst
den DECT-Endgeräteteilnehmern
bereitstellen kann, ist aus
EP
0 624 995 und zudem aus Buckingham et al., "A business cordless PABX
Telefone system an 800 MHz based and the DECT-Technology", 2460 IEEE Communications
Magazine, 29 (1991), Januar, no. 1, New York bekannt.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beabsichtigen ein privates, schnurloses
Nebenstellensystem anzugeben, das einen Schnurlos-Gesprächsdienst
für DECT-Endgeräteteilnehmer
bereitstellt.
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Übersicht über die Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein privates Nebenstellensystem angegeben, wie es
in Anspruch 1 der beigefügten
Ansprüche
beschrieben ist.
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Wie
erläutert,
sind die Endgeräte
DECT-Endgeräte
und ist das Kommunikationsprotokoll ein DECT-Protokoll.
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Ein
derartiges DECT-Nebenstellensystem kann einen nahtlosen Handover
gemäß seiner
Eigenschaft bereitstellen und erfordert keine Verbindungs-Vermittlungseinrichtung,
selbst wenn eine einzige Antenne verwendet wird.
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Die
Basisstationsschnittstelleneinheiten enthalten eine Vielzahl von
Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten
und eine Master-Basisstationsschnittstelleneinheit,
wobei jede der Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten
dazu eingerichtet ist, ein Primitiv, das als Ergebnis der Cluster-Steuerungsfunktionen
erzeugt wird, zur Master-Basisstationsschnittstelleneinheit
zu senden, um ein Primitiv von der Master- Basisstationsschnittstelleneinheit zu empfangen,
und die Cluster-Steuerfunktionen
auf der Basis des empfangenen Primitivs auszuführen; und die Master-Basisstationsschnittstelleneinheit
dazu eingerichtet ist, mit der Vielzahl von mit ihr verbundenen
Basisstationen zu kommunizieren, um eine Datenverbindungssteuerungsschicht-
und Netzwerkschichtfunktionen des Kommunikationsprotokolls auszuführen, um
mit den Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten zu kommunizieren,
um die Datenverbindungssteuerungsschicht- und Netzwerkschichtfunktionen
der mit den Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten verbundenen
Basisstationen durchzuführen
und um ein Primitiv zu einer Zentralverarbeitungseinheit im privaten
Nebenstellensystem zu senden und von diesem zu empfangen.
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Die
Master-Basisstationsschnittstelleneinheit kann eine Hauptsystemschnittstelle
für das
private Nebenstellensystem, eine Basisstationsschnittstelle und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Schnittstellen enthalten,
enthaltend einen Speicher, in dem gespeichert ist:
- – Software
zum Verbinden und Kommunizieren mit den Basisstationen;
- – Mediumzugriffs-Steuerungsschicht-Mehrträger-Steuerungssoftware
zum Steuern des Multiplexens und Verwaltens von Daten über eine
Mediumzugriffs-Steuerungsschichtverbindung
mit den Endgeräten,
die mit den Basisstationen kommunizieren, die mit der Master-Basisstationsschnittstelleneinheit
verbunden sind;
- – Datenverbindungssteuerungsschicht-Verarbeitungssoftware
zum Bereitstellen einer Datenverbindung zu der Netzwerkschicht;
- – Netzwerkschicht-Verarbeitungssoftware
zum Verarbeiten der Netzwerkschicht; und
- – Software
zum Verbinden mit den Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten.
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In ähnlicher
Weise kann jede der Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten eine
Hauptsystemschnittstelle für
das private Nebenstellensystem; eine Basisstationsschnittstelle
und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Schnittstellen enthalten, enthaltend
einen Speicher, in dem gespeichert ist:
- – Software
zum Verbinden und Kommunizieren mit den Basisstationen;
- – Mediumzugriffs-Steuerungsschicht-Mehrträger-Steuerungssoftware
zum Steuern des Multiplexens und Verwaltens von Daten über eine
Medienzugriffs-Steuerungsschichtverbindung
mit den Endgeräten,
die mit den Basisstationen kommunizieren, die mit der Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit
verbunden sind; und
- – Software
zum Verbinden mit der Master-Basisstationsschnittstelleneinheit.
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Vorzugsweise
ist die Basisstationsschnittstelle in der Master- und/oder Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit
dazu eingerichtet, Sprachdaten, Protokollverarbeitungssteuerungsdaten
und ein Basisstations-Synchronsignal zu den Basisstationen zu senden
und von diesen zu empfangen.
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Vorzugsweise
enthält
die Master- und/oder Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit
weiterhin eine Datenbank aus Informationen im Bezug auf die Endgeräte, Informationen
im Bezug auf die Basisstationen und verschiedenen Parameter, die
für das Kommunikationsprotokoll
und die Kommunikation mit den Basisstationen erforderlich sind.
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Die
Software zum Verbinden und zum Kommunizieren mit den Basisstationen
in der Master- und/oder Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit kann
eine LAPB-Software,
eine LAPD-Software oder eine asynchrone Software sein.
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Vorzugsweise
enthält
jede der Basisstationen eine Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle;
eine Protokollverarbeitungseinrichtung zur teilweisen Verarbeitung
der Mediumzugriffs-Steuerschicht und der physikalischen Schicht
des Kommunikationsprotokolls; eine Sprachverarbeitungseinrichtung
zur Verarbeitung von Sprachdaten von der Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle,
zur Übertragung
der verarbeiteten Sprachdaten zur Protokollverarbeitungseinrichtung,
zur Verarbeitung von Sprachdaten von der Protokollverarbeitungseinrichtung
und zur Übertragung
der verarbeiteten Sprachdaten zu der Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle;
eine Funksignalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung von Funksignalen,
um eine Kommunikation zwischen einer entsprechenden Ba sisstation
und einem entsprechenden Endgerät durchzuführen; und
eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle,
der Protokollverarbeitungseinrichtung, der Sprachverarbeitungseinrichtung
und der Funksignalverarbeitungseinrichtung, einen Speicher enthaltend, in
dem gespeichert ist;
- – Software zum Verbinden und
Kommunizieren mit der Basisstationsschnittstelleneinheit;
- – Software
zum Aufbauen, Halten und Freigeben eines Scheinträgers;
- – Software
zum Aufbauen, Halten und Freigeben einer Sprachverbindung;
- – Software
zum Steuern einer Rundfunknachricht; und
- – Software
zum Steuern von Funkübertragung und
-empfang.
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Die
Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle kann dazu eingerichtet
sein, Sprachdaten, Protokollverarbeitungssteuerdaten und ein Basisstations-Synchronsignal zu
der entsprechenden Basisstationsschnittstelleneinheit zu senden
und von dieser zu empfangen.
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Vorzugsweise
ist die Sprachverarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet, PCM-Sprachdaten von der
Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle zu empfangen, ein
Echosignal von den empfangenen PCM-Sprachdaten zu unterdrücken oder
zu entfernen, die resultierenden PCM-Sprachdaten in ADPCM-Sprachdaten
umzuwandeln und die umgewandelten ADPCM-Sprachdaten zu der Protokollverarbeitungseinrichtung
zu übertragen;
und ADPCM-Sprachdaten von der Protokollverarbeitungseinrichtung
zu empfangen, die empfangenen ADPCM-Sprachdaten in PCM-Sprachdaten
umzuwandeln, ein Echosignal von den umgewandelten PCM-Sprachdaten
zu unterdrücken
oder zu entfernen und die resultierenden PCM-Sprachdaten zu der Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle
zu übertragen.
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Die
Steuereinrichtung kann weiterhin eine Datenbank enthalten, in der
eine Kennung, die der entsprechenden Basisstation zugeteilt ist,
und unterschiedliche Parameter gespeichert sind, die zum verarbeiten
der Software erforderlich sind.
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Vorzugsweise
enthält
die Funksignalverarbeitungseinrichtung einen Modulator, der ADPCM-Sprachdaten
von der Protokollverarbeitungseinrichtung moduliert; einen Frequenz-Aufwärtswandler, der
die Frequenz von Daten erhöht,
die aus dem Modulator ausgegeben werden; ein erstes Bandpassfilter,
das das Ausgangssignal von dem Frequenz-Aufwärtswandler bandpassfiltert,
um lediglich Signalkomponenten in einem gewünschten Frequenzband weiterzuleiten;
einen Leistungsverstärker,
der das Ausgangssignal von dem ersten Bandpassfilter verstärkt; Antennen,
die das Ausgangssignal von dem Leistungsverstärker über die Luft verbreiten und
ein Signal über
die Luft empfangen; ein zweites Bandpassfilter, das ein von den
Antennen empfangenes Signal bandpassfiltert, um lediglich Signalkomponenten
in dem gewünschten
Frequenzband weiterzuleiten; einen rauscharmen Verstärker, der
das Ausgangssignal von dem zweiten Bandpassfilter rauscharm verstärkt; einen
Frequenz-Abwärtswandler,
der die Frequenz des Ausgangssignals von dem rauscharmen Verstärker senkt;
und einen Demodulator, der ADPCM-Sprachdaten aus dem Ausgangssignal
vom dem Frequenz-Abwärtswandler
extrahiert und die extrahierten ADPCM-Sprachdaten zu der Protokollverarbeitungseinrichtung überträgt.
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Der
Modulator kann ein gaußsches
Filter enthalten.
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Das
erste und das zweite Bandpassfilter sind dazu eingerichtet, lediglich
Signalkomponenten in einem Frequenzband von 1,88–1,9 GHz weiterzuleiten.
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Die
Antennen können
in einer Diversity-Art konstruiert sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft anhand der beiliegenden
Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine schematische Ansicht des Aufbaus eines privaten Schnurlos-Nebenstellensystems,
das eingesetzt wird, um DECT-Endgeräteteilnehmer aufzunehmen;
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2 ist
ein detailliertes Blockschaltbild, das den Aufbau einer Basisstationsschnittstelleneinheit in 1 zeigt;
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3 ist
ein detailliertes Blockschaltbild, das den Aufbau einer Basisstation
in 1 zeigt; und
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4 ist
ein detailliertes Blockschaltbild, das den Aufbau eines Funksignalprozessors
in 3 zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Zuerst
werden die allgemeinen Eigenschaften und die Protokollarchitektur
von DECT beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass das Folgende nur
ein Teil von ETS 300 175-1 bis 175-9 ist.
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I. Allgemeine Eigenschaften
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- – Frequenzband:
1880–1900
MHz
- – Zahl
der Trägerfrequenzen:
10
- – Trägerfrequenzabstand:
1,728 MHz
- – Spitzensendeleistung:
250 mW
- – Trägerfrequenz-Multiplex:
TDMA (24 Schlitze pro Frame)
- – Frame-Länge: 10
ms
- – Basis-Duplexing:
TDD,
wo dieselbe HF-Trägerfrequenz
für zwei Schlitze
verwendet wird
- – Brutto-Bitrate:
1152 kbit/s
- – Netzkanalraten:
32
kbit/s (B-Feld (Verkehr) für
jeden Schlitz) und
6,4 kbit/s (A-Feld (Steuerung/Signalgebung)
jedes Schlitzes)
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II. Protokollarchitektur
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- – Physikalische
Schicht (PHL):
trennt ein Funkspektrum in physikalische Kanäle bei festgelegten
Frequenz- und Zeitdomänen
- – Mediumzugriffssteuer-Schicht
(MAC-Schicht):
wählt
einen der physikalischen Kanäle
und stellt eine Verbindung zum gewählten physikalischen Kanal
her oder löst
diese, um einen Träger zu
erzeugen, zu halten und freizugeben. Zudem multiplexiert die MAC-Schicht Steuerinformationen
mit Schichtinformationen höherer
Ordnung und Fehlersteuerinformationen zu Paketinformationen je Schlitz.
Weiterhin demultiplexiert die MAC-Schicht die Paketinformationen
zu Steuerinformationen, Schichtinformationen höherer Ordnung und Fehlersteuerinformationen.
Die Funktionen der MAC-Schicht können
in Cluster-Steuerfunktionen und zellenseitige Steuerfunktionen klassifiziert
werden.
- – Datenverbindungs-Steuerschicht (DLC-Schicht):
führt eine
Verbindungs- oder eine Freigabe-Verarbeitungsfunktion in Erwiderung
auf eine Anfrage von einer Netzwerkschicht aus.
- – Netzwerkschicht
(NWK-Schicht):
Tauscht Nachrichten für das Einrichten, Halten und
Freigeben eines Anrufs aus.
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Nun
wird ein privates Nebenstellensystem für die Aufnahme von Endgeräteteilnehmern
der DECT mit den oben beschriebenen Eigenschaften und der oben beschriebenen
Protokollarchitektur gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 4 beschrieben.
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1 ist
eine schematische Darstellung, die den Aufbau des privaten Schnurlos-Nebenstellensystems
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform zeigt.
Wie es in dieser Zeichnungen dargestellt ist, enthält das private
Schnurlos-Nebenstellensystem im
wesentlichen ein PABX- oder ein Tasten-System ("Hauptsystem") 100. Das Hauptsystem 100 hat
im wesentlichen denselben Aufbau wie ein bestehendes PABX- oder
Tasten-System, mit der Ausnahme, das es weiterhin eine Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 und
eine Vielzahl von Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten 130 und 140 enthält. Mit anderen
Worten sind im Hauptsystem 100 eine analoge Schnittstelle 150,
eine Tastensatzschnittstelle 160, eine Digitaltelefon-(DGP-)Schnittstelle 170,
eine SO-Schnittstelle 180 und eine Analoganschluss-Schnittstelle 190 Komponenten,
die in einem bestehenden PABX- oder Tastensystem zu erkennen sind.
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Eine
Zentralverarbeitungseinheit 110 steuert den Betrieb des
privaten Schnurlos-Nebenstellensystems,
das einen Schnurlos-Gesprächsdienst
den DECT-Endgeräteteilnehmern
gemäß der vorliegenden
Erfindung bereitstellt, zusätzlich
zum Betrieb des bestehenden PABX- oder Tastensystems, das einen Gesprächsdienst
bereitstellt. Wenngleich es nicht dargestellt ist, enthält das Hauptsystem 100 andere Komponenten,
wie etwa beispielsweise einen Umschaltschaltkreis, einen Klingeltondetektor,
einen Klingeltongenerator, eine Dualton-Mehrfrequenz (DTMF) und dergleichen,
die erforderlich sind, um den Gesprächsdienst im bestehenden PABX-
oder Tastensystem bereitzustellen.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass das Hauptsystem 100 in 1 so
dargestellt ist, dass es lediglich die CPU 110 und unterschiedliche
Schnittstellen 150–190 zu
Teilnehmern innerhalb der Komponenten im bestehenden PABX- oder
Tastensystem enthält. Im
Hauptsystem 100 führen
die analoge Schnittstelle 150, die Tastensatzschnittstelle 160 und
die DGP-Schnittstelle 170 Verbindungsfunktionen mit einem
herkömmlichen
oder allgemeinen Telefon, einen Tastentelefon bzw. einem digitalen
Telefon aus. Die SO-Schnittstelle 180 und die Analoganschluss-Schnittstelle 190 sind
mit einem ISDN (Integrated Services Digital Network) bzw. einem
PSTN (Public Switched Telephone Network) verbunden.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 und
die Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten 130 und 140 in
Schlitzen des Hauptsystems 100 installiert, um den Schnurlos-Gesprächsdienst
den DECT-Endgeräten
oder tragbaren Vorrichtungen bereitzustellen. Die Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 und
die Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten 130 und 140 haben
denselben Aufbau, wie es später
im Detail unter Bezugnahme auf 2 beschrieben
wird. Es wird darauf hingewiesen, dass die CPU 110 eine
beliebige der Basisstationsschnittstelleneinheiten als einen Master
und die verbleibenden Basisstationsschnittstelleneinheiten als Slaves
einstellt. Die Zahl der Basisstationsschnittstelleneinheiten kann
gemäß der Wahl
des Aufbaus bestimmt werden. 1 zeigt lediglich
zwei Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten.
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Eine
Vielzahl von Basisstationen 200 und 300 ist mit
der Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 durch
ein Kabel verbunden, und eine Vielzahl von Basisstationen 400 und 500 ist
mit der Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit 130 durch
ein Kabel verbunden. Eine Vielzahl von tragbaren Vorrichtungen 202–208 ist
mit der Basisstation 200 durch einen Schnurlosverkehrsweg
verbunden, und eine Vielzahl von tragbaren Vorrichtungen 302–308 ist
mit der Basisstation 300 durch einen Schnurlosverkehrsweg
verbunden. Zudem ist eine Vielzahl tragbarer Vorrichtungen 402–408 mit
der Basisstation 400 durch einen Schnurlosverkehrsweg verbunden,
und eine Vielzahl tragbarer Vorrichtungen 502–508 ist
mit der Basisstation durch einen Schnurlosverkehrsweg verbunden.
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Jede
Basisstation kommuniziert mit einer tragbaren Vorrichtung, die eine
Verbindung durch einen Funkkommunikationskanal herstellt, um eine
zellenseitige Steuerfunktion MAC-Schicht des DECT-Protokolls auszuführen. Jede
Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit,
die im Schlitz des Hauptsystems 100 installiert ist, kommuniziert
mit einer angeschlossenen Basisstation, um die Cluster-Steuerfunktion der
MAC-Schicht des DECT-Protokolls mit einer tragbaren Vorrichtung
auszuführen.
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Anschließend sendet
die Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit ein Primitiv, das als
Ergebnis der Cluster-Steuerfunktion erzeugt wird, zur Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120.
Zudem empfängt
die Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit
ein Primitiv von der Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 und
führt die
Cluster-Steuerfunktion der MAC-Schicht auf der Basis des empfangenen Primitivs
aus.
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Die
Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 kommuniziert
mit einer angeschlossenen Basisstation, um die Cluster-Steuerfunktion
der MAC-Schicht des DECT-Protokolls und die Funktionen der DLC-
und NWK-Schichten des DECT-Protokolls
mit einer tragbaren Vorrichtung auszuführen, die eine Verbindung zu
dieser herstellt. Zudem kommuniziert die Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 mit
den Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten,
um die Funktionen der DLC- und der NWK- Schichten des DECT-Protokolls mit einer
tragbaren Vorrichtung auszuführen,
die mit dieser Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit verbunden
ist. Weiterhin empfängt
die Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 ein Primitiv
von der CPU 110 und wandelt das empfangene Primitiv in
ein DECT-Protokoll um. Zudem führt
die Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 das umgewandelte
DECT-Protokoll aus
und sendet das resultierende Primitiv zur CPU 110, um den
Schnurlos-Gesprächsdienst
bereitzustellen.
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2 ist
ein detailliertes Blockschaltbild, das den Aufbau jeweils der Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 und
der Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten 130 und 140 darstellt,
die im Hauptsystem 100 in 1 installiert
sind. Wie es oben erwähnt
wurde haben die Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 und
die Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten 130 und 140 denselben Aufbau.
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Wie
es in 2 gezeigt ist, enthält die Basisstationsschnittstelleneinheit
eine Hauptsystemschnittstelle 122 zum Ausführen eines
Verbindungsvorgangs mit dem existierenden PABX- oder dem Tastensystem,
eine Basisstationsschnittstelle 124 zum Ausführen eines
Verbindungsvorgangs mit einer Basisstation und eine Steuereinheit 126 zum
Steuern der Hauptsystemschnittstelle 122 und der Basisstationsschnittstelle 124.
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Die
Hauptsystemschnittstelle 122 ist dazu eingerichtet, Sprachdaten
und Steuerdaten zum existierenden PABX- oder Tastensystem zu senden und
von diesem zu empfangen. Die Steuerdaten können in einem Dualport-Direktzugriffsspeicher
(RAM) in synchroner Kommunikation und asynchroner Kommunikation
empfangen werden. Die Steuerdaten werden verwendet, um ein Primitiv
vom Hauptsystem in ein DECT-Protokoll umzuwandeln, das umgewandelte
DECT-Protokoll auszuführen
und das resultierende Primitiv zum Hauptsystem zu senden, um den Schnurlos-Gesprächsdienst
bereitzustellen. In der Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit
werden die Steuerdaten verwendet, um ein Primitiv zu senden und
zu empfangen, das als Ergebnis der Cluster-Steuerfunktion der MAC-Schicht erzeugt
wurde. In der Master-Basisstationsschnittstelleneinheit
werden die Steuerdaten verwendet, um ein Primitiv zu senden und
zu empfangen, das durch die Verarbeitung der DLC- und NWK-Schichten
erzeugt wurde.
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Die
Basisstationsschnittstelle 124 ist mit der Basisstation
verbunden, um Sprachdaten, DECT-Protokoll-Verarbeitungsdaten und
ein Basisstations-Synchronsignal
zur Basisstation zu senden und von dieser zu empfangen. Sprachdaten,
die von der Basisstation empfangen werden, werden zum Hauptsystem
durch die Basisstationsschnittstelle 124 und die Hauptsystemschnittstelle 122 übertragen.
Sprachdaten, die vom Hauptsystem empfangen werden, werden zur Basisstation
durch die Hauptsystemschnittstelle 122 und die Basisstationsschnittstelle 124 übertragen.
Die Basisstationsschnittstelle 124 überträgt DECT-Protokoll-Verarbeitungssteuerdaten, die
von der Basisstation empfangen werden, zur Steuereinheit 126.
Zudem überträgt die Basisstationsschnittstelle 124 Steuerdaten
und ein Synchronsignal, das von der Steuereinheit 126 empfangen wird,
zur Basisstation.
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Die
Steuereinheit 126 ist dazu eingerichtet, den gesamten Betrieb
der Basisstationsschnittstelleneinheit zu steuern. Zu diesem Zweck
enthält
die Steuereinheit 126 einen Speicher zum Speichern einer
Datenbank und eines Programms, das für die Steuerung der Basisstationsschnittstelleneinheit
darin notwendig ist. Das Programm, das für die Steuerung der Masterbasisstationsschnittstelleneinheit 120 erforderlich
ist, enthält
Software, wie etwa LAPB-Software (LAPB – Link Interface Procedures Balanced),
LAPD-Software (LAPD – Link
Interface Procedures an the D-Channel) oder asynchrone Software
zur Sicherung der Verbindungsherstellung und einer zuverlässigen Kommunikation
mit einer Basisstation, die mit der Master-Basisstationsschnittstelleneinheit 120 verbunden
ist; Eine MAC-Schicht-Mehrträger-Steuersoftware
zum Steuern des Multiplexens und der Verwaltung sämtlicher Daten
durch eine MAC-Schichtverbindung mit einer tragbaren Vorrichtung;
DLC-Schicht-Verarbeitungssoftware zur Bereitstellung einer zuverlässigen Datenverbindung
zur NWK-Schicht; eine NWK-Schicht-Verarbeitungssoftware zum Verarbeiten
der NWK-Schicht, die eine Hauptsignalgebungsschicht des DECT-Protokolls
ist, Software zur Sicherung der Verbindung und der zuverlässigen Kommunikation
mit dem Hauptsystem; und Software zum Verarbeiten eines Verbindungsvorgangs
mit der Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit.
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Das
Programm, das für
die Steuerung der Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit
erforderlich ist, enthält
Software, wie etwa LAPB-Software, LAPD-Software oder asynchrone
Software, zur Sicherung der Verbindung und der zuverlässigen Kommunikation
mit einer Basisstation, die mit der Slave-Basisstationsschnittstelleneinheit
verbunden ist; MAC-Schicht-Mehrträger-Steuersoftware zum Steuern des Multiplexierens
und der Verwaltung sämtlicher
Daten durch eine MAC-Schicht-Verbindung mit einer tragbaren Vorrichtung;
und Software zum Verarbeiten eines Verbindungsvorgangs mit der Master-Basisstationsschnittstelleneinheit.
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Die
Datenbank enthält
Informationen, die die tragbaren Vorrichtungen betreffen, Informationen,
die die Slave-Basisstationsschnittstelleneinheiten betreffen, Informationen,
die die Basisstationen und unterschiedliche Parameter betreffen,
die für
den DECT-Protokollvorgang und die zuverlässige Kommunikation mit den
Basisstationen erforderlich sind.
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3 ist
ein detailliertes Blockschaltbild, das den Aufbau jeder Basisstation
in 1 zeigt. Wie es in dieser Zeichnung dargestellt
ist, enthält
die Basisstation eine Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210 zum
Ausführen
eines Verbindungsvorgangs mit der Basisstationsschnittstelleneinheit, einen
DECT-Protokollprozessor 230 zum
teilweisen Verarbeiten der PH-Schicht und der MAC-Schicht des DECT-Protokolls,
einen Sprachprozessor 220 zum Verarbeiten von Sprachdaten
von der Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210, Übertragen
der verarbeiteten Sprachdaten zum DECT-Protokollprozessor 230,
Verarbeiten von Sprachdaten vom DECT-Protokollprozessor 230 und Übertragen
der verarbeiteten Sprachdaten zur Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210, eine
Steuereinheit 250 zum Steuern der Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210, einen
Sprachprozessor 220 und einen DECT-Protokollprozessor 230,
einen Funksignalprozessor 260 zum Verarbeiten eines Funksignals,
um eine Kommunikation zwischen der Basisstation und der tragbaren
Vorrichtung auszu führen,
und eine Stromversorgungsschaltung 240, die der Basisstation
Strom zuführt.
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Die
Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210 ist
mit der Basisstationsschnittstelleneinheit verbunden, um Sprachdaten,
DECT-Protokollverarbeitungs-Steuerdaten
und ein Basisstations-Synchronsignal zur Basisstationsschnittstelleneinheit
zu senden und von dieser zu empfangen. Die Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210 überträgt Sprachdaten,
die sie von der Basisstationsschnittstelleneinheit empfangen hat,
zum Sprachprozessor 220 und Sprachdaten, die sie vom Sprachprozessor 220 empfangen
hat, zur Basisstationsschnittstelleneinheit. Zudem überträgt die Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210 DECT-Protokollverarbeitungs-Steuerdaten,
die sie von der Basisstationsschnittstelleneinheit empfangen hat,
zur Steuereinheit 250, und Steuerdaten, die sie von der
Steuereinheit 250 empfangen hat, zur Basisstationsschnittstelleneinheit.
Weiterhin empfängt
die Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210 ein
Basisstations-Synchronsignal von der Basisstationsschnittstelleneinheit
und überträgt das empfangene
Basisstations-Synchronsignal zum DECT-Protokollprozessor 230. Darüber hinaus überträgt die Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210 Strom
von der Basisstationsschnittstelleneinheit zur Stromversorgungsschaltung.
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Der
Sprachprozessor 220 empfängt Impulscodemodulations-(PCM-)Sprachdaten
von der Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210, unterdrückt oder
entfernt ein Echosignal aus den empfangenen PCM-Sprachdaten, wandelt
die resultierenden PCM-Sprachdaten in adaptive Differentialimpulscodemodulations-(ADPCM-)Sprachdaten
um und überträgt die umgewandelten
ADPCM-Sprachdaten
zum DECT-Protokollprozessor 230. Zudem empfängt der
Sprachprozessor 220 ADPCM-Sprachdaten vom DECT-Protokollprozessor 230,
wandelt die empfangenen ADPCM-Sprachdaten in PCM-Sprachdaten um,
unterdrückt
oder entfernt ein Echosignal aus den ungewandelten PCM-Sprachdaten
und überträgt die resultierenden
PCM-Sprachdaten zur Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210.
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Der
DECT-Protokollprozessor 230 ist dazu eingerichtet, teilweise
die PH-Schicht und die MAC-Schicht des DECT-Protokolls zu verarbeiten. Zudem überträgt der DECT-Protokollprozessor 230 die
ADPCM-Sprachdaten, die er vom Sprachprozessor 220 empfangen
hat, zum Funksignalprozessor 260 und ADPCM-Sprachdaten, die
er vom Funksignalprozessor 260 empfangen hat, zum Sprachprozessor 220.
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Die
Steuereinheit 250 steuert den gesamten Betrieb der Basisstation.
Zu diesem Zweck enthält die
Steuereinheit 250 einen Speicher zum Speichern einer Datenbank
und eines Programms, das für
die Steuerung das Basisstation erforderlich ist. Zudem ist die Steuereinheit 250 mit
einem Wartungsendgerät
verbunden, um den Status der Basisstation je nach Bedarf zu prüfen. Das
Programm, das für
die Steuerung der Basisstation notwendig ist, enthält Software,
wie etwa LAPB-Software,
LAPD-Software oder asynchrone Software, zum Sichern der Verbindung
und einer zuverlässigen
Kommunikation mit einer Basisstationsschnittstelleneinheit, die
mit der Basisstation verbunden ist; Software zum Einrichten, Halten
und Freigeben eines Verkehrsträgers;
Software zum Steuern einer Rundfunknachricht; und Software zum Steuern
einer Funksignalsendung und eines Funksignalempfangs. Die Datenbank
enthält eine
Kennung (ID), die der Basisstation zugeordnet ist und unterschiedliche
Parameter, die für
die Verarbeitung der Software notwendig sind.
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Die
Stromversorgungsschaltung 240 ist dazu eingerichtet, einen
Gleichstrom-(DC)/DC-Umwandlungsvorgang
im Bezug auf eine Spannung von der Basisstationsschnittstelleneinheitsschnittstelle 210 oder
einem Netzteil auszuführen
und die resultierende Spannung den Komponenten in der Basisstation zuzuführen.
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4 ist
ein detailliertes Blockschaltbild, das den Aufbau des Funksignalprozessors 260 in 3 zeigt.
Wie es in dieser Zeichnung dargestellt ist, enthält der Funksignalprozessor 260 einen
Modulator 262 zum Modulieren der ADPCM-Sprachdaten vom DECT-Protokollprozessor 230.
Zu diesem Zweck ist der Modulator 262 mit einem gaußschen Filter
versehen. Ein Frequenz-Aufwärtswandler 264 erhöht eine Frequenz
von Ausgangsdaten aus dem Modulator 262 um das Doppelte,
um sie in eine verfügbare
Frequenz umzuwandeln. Ein Bandpassfilter 266 ist dazu eingerichtet
ein Ausgangssignal vom Frequenz-Aufwärtswandler 264 bandpass
zu filtern, um eine Signalkomponente über ein Frequenzband von 1,88–1,9 GHz
hinaus zu unterdrücken,
das im System verfügbar
ist. Infolgedessen gibt das Bandpassfilter 266 Signalkomponenten,
die im System verfügbar
sind, ohne Abschwächung
aus und schwächt
Signalkomponenten ab, die für
das System unwichtig sind.
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Ein
Leistungsverstärker 268 ist
dazu eingerichtet, Leistung eines Ausgangssignals vom Bandpassfilter 266 zu
verstärken.
Der Leistungsverstärker 268 ist
mit einem Hochleistungsverstärker
zum Anheben der Signalleistung ausgestattet, die zu den Antennen
AT gesendet werden soll. Der Sende-/Empfangsschalter 270 wählt Senden
oder Empfangen eines Funksignals unter Steuerung des DECT-Protokollprozessors 230.
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Ein
Bandpassfilter 272 ist dazu eingerichtet, eine Bandpassfilterung
eines Signals, das an den Antennen AT empfangen wird, auszuführen, um
Signalkomponenten über
das Frequenzband 1,88–1,9
GHz hinaus zu unterdrücken,
das im System verfügbar
ist. Ein rauscharmes Filter 274 verstärkt ein Signal eines sehr schwachen
Pegels, das an den Antennen AT empfangen wird. Zu diesem Zweck ist
das rauscharme Filter 274 mit eine rauscharmen, hochempfindlichen
Verstärker
ausgestattet. Ein Bandpassfilter 276 führt eine Bandpassfilterung
an einem Ausgangssignal aus dem rauscharmen Verstärker 274 aus,
um lediglich eine Signalkomponente im Frequenzband von 1,88–1,9 GHz
weiterzuleiten, die im System verfügbar ist. Ein Frequenz-Abwärtswandler 278 verringert die
Frequenz eines Ausgangssignals vom Bandpassfilter 276 mit
Hilfe einer Frequenz von 110,592 MHz, um sie in eine Frequenz umzuwandeln,
die sich für die
Datenextraktion eignet.
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Ein
Verstärker 280 verstärkt ein
Ausgangssignal aus dem Frequenz-Abwärtswandler 278.
Ein Demodulator 282 ist dazu eingerichtet, Daten aus einem
modulierten Funksignal zu extrahieren. Das heißt, der Demodulator 282 extrahiert
ADPCM-Sprachdaten aus einem Ausgangssignal vom Verstärker 280 und überträgt die extrahierten
ADPCM-Sprachdaten zum DECT-Protokollprozessor 230.
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Funksende-
und Empfangsverarbeitungsvorgänge
des Funksignalprozessors 260 mit dem oben beschriebenen
Aufbau werden nun im Detail unter der Bedingung beschrieben, dass
sie in Sende- und Empfangsvorgänge
klassifiziert sind.
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Beim
Sendevorgang wird ein 1,152 Mbps-Signal aus dem DECT-Protokollprozessor 230 durch das
gaußsche
Filter 262 moduliert und dann durch die doppelte Frequenz
durch den Frequenz-Aufwärtswandler 264 erhöht. Das
Bandpassfilter 266 entfernt unerwünschte Signalkomponenten aus
dem Ausgangssignal vom Frequenz-Aufwärtswandler 264, und
der Leistungsverstärker 268 verstärkt die Leistung
des Ausgangssignals aus dem Bandpassfilter 266. Das Ausgangssignal
aus dem Leistungsverstärker 268 breitet
sich durch die Luft durch den Sende-/Empfangsschalter 270 und
die Antennen AT aus. Die Antennen AT sind in Diversity-Art aufgebaut,
wie es in 4 gezeigt ist. Infolgedessen
wird eine der beiden Antennen verwendet und kann entsprechend den
Anforderungen zur anderen umgeschaltet werden.
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Beim
Empfangsvorgang wird an einem Signal, das an den Antennen AT über die
Luft empfangen wird, eine Bandpassfilterung durch das Bandpassfilter 272 ausgeführt, das
anschließend
lediglich eine Signalkomponente im Frequenzband von 1,88–1,9 GHz
weiterleitet, das im System verfügbar ist.
Das Ausgangssignal aus dem Bandpassfilter 272 wird durch
den rauscharmen Verstärker 274 rauscharm
verstärkt
und anschließend
durch das Bandpassfilter 276 bandpassgefiltert, das auf
diese Weise unerwünschte
Bandsignalkomponenten entfernt, um lediglich Signalkomponenten weiterzuleiten,
die im Signal verfügbar
sind. Der Frequenz-Abwärtswandler 278 verringert
die Frequenz (1,9 GHz) des Ausgangssignals aus dem Bandpassfilter 276,
so dass es sich für
die Datenextraktion eignet.
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Das
Ausgangssignal aus dem Frequenz-Abwärtswandler 278 wird
durch den Verstärker 280 verstärkt und
anschließend
durch den Demodulator 282 demoduliert. Infolgedessen überträgt der Demodulator 282 die
demodulierten ADPCM-Sprachdaten
zum DECT-Protokollprozessor 230.
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Wie
es aus der obigen Beschreibung hervorgeht, nimmt gemäß der vorliegenden
Erfindung das private, schnurlose Nebenstellensystem die DECT- Endgeräteteilnehmer
im PABX- oder Tastensystem auf und stellt Schnurlos-Gesprächsdienste den
DECT-Endgeräteteilnehmern
bereit. Das private, schnurlose Nebenstellenssystem der vorliegenden Erfindung
hat den Effekt der Bereitstellung eines nahtlosen Handovers und
der Verarbeitung mehrerer Trägerfrequenzen
und mehrerer Schlitze.